Дослідники нарешті розкрили таємницю, завдяки якій деякі види джмелів здатні тижнями виживати під водою.

Декілька років тому дослідники з'ясували, що бджолині матки можуть перебувати під водою до кількох днів. Проте до цього часу науковці не могли зрозуміти, яким чином їм вдається це робити. Тепер їхня таємниця стала відома.

Відкриття, що матки джмелів здатні відновлюватися після понад тижневого перебування під водою і залишатися неушкодженими, стало справжнім шоком для науковців у 2024 році. Проте до цього часу дослідники не мали уявлення, яким чином їм вдається це робити, повідомляє Science Alert.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Тепер у новому дослідженні вчені з'ясували, як їм це вдається. Результати нової роботи показують, що в арсеналі джмелів є дивовижна здатність витягувати кисень із навколишньої води, що буквально дає їм змогу тимчасово дихати під водою.

Дослідники дійшли висновку, що цей набір навичок здатний допомогти центру колонії пережити кризу, наприклад, затоплення нори, давши їй змогу вижити і відновитися, коли умови стануть стабільнішими. І це відкриття припускає, що деякі види можуть мати приховані запаси стійкості до екстремальних умов навколишнього середовища.

Згідно з висловлюваннями головного автора дослідження, фізіолога Чарльза Дарво з Оттавського університету, отримані результати свідчать про існування вражаючої стратегії адаптації до затоплення. Це відкриття закладає основи для подальшого вивчення меж, механізмів та екологічної значущості виживання наземних комах у водному середовищі.

Відомо, що деякі види комах впадають у сплячку щозими, занурюючись у період призупиненого розвитку і метаболізму, відомий як діапауза. Для деяких джмелів-маток це означає знайти безпечну, затишну нору, влаштуватися в ній і "відкласти сплячку". На жаль, нори не завжди залишаються безпечними і затишними -- часом вони вразливі для затоплення, а джмелі в діапаузі занадто мляві, щоб реагувати швидко.

Нещодавно дослідники виявили, що один з північноамериканських видів, Bombus impatiens, знайшов спосіб пристосуватися до цієї загрози. У 2024 році вчені зафіксували, що самки цього виду здатні виживати після тижневого перебування у воді, зберігаючи приблизно 90% життєздатності.

У свіжому дослідженні науковці виявили, яким чином джмелині матки справляються з зимовою діапаузою. Під час лабораторних експериментів, що проводились з десятками маток, вчені занурювали їх у холодну воду та спостерігали за їхнім метаболізмом і обміном газів.

Газообмін досліджували в середовищі води, де знаходилися бджоли, а також у повітряному просторі в камері над водою. Вчені спостерігали за змінами рівнів вуглекислого газу та кисню і виявили, що концентрація вуглекислого газу незначно зростала, тоді як рівень кисню знижувався. Ці результати підтверджують процес дихання: бджоли споживали кисень з води та вивільняли вуглекислий газ.

З іншого боку, у бджіл, занурених у воду, спостерігалося накопичення лактату. Коли організму бракує кисню, клітини переключаються на метаболічний процес, який генерує енергію без кисню. Лактат є побічним продуктом цього анаеробного метаболізму.

Перед зануренням у воду бджоли, які перебували в діапаузі, виділяли приблизно 15,42 мікролітра вуглекислого газу на годину на кожен грам маси тіла. Після восьмиденного перебування під водою цей показник знизився до 2,35 мікролітра, що становить близько однієї шостої від початкового рівня. Вчені встановили, що ці процеси дозволяють маткам отримувати кисень з навколишньої води, при цьому витрачаючи мінімум енергії. У майбутніх дослідженнях науковці планують з'ясувати, як довго джмелині матки можуть залишатися під водою без шкоди для свого організму.

Нагадаємо, раніше ми писали про те, що в океані знайдено лише один вид квітучих рослин: до них навіть прилітають "морські бджоли".

Раніше Фокус писав про те, що вчені з'ясували, як зупинити вимирання бджіл по всьому світу.